Zupa pierwotna
Zupa pierwotna, zupa prebiotyczna, zupa organiczna, bulion pierwotny, zupa Ureya – hipotetyczna mieszanina prebiotyczna związków organicznych, która według jednej z teorii dała początek życiu na Ziemi.
Hipoteza zupy pierwotnej została zaproponowana najpierw w 1924 roku przez Aleksandra Oparina i w 1929 roku przez Johna Haldane'a[1]. Oparin zasugerował, że życie rozpoczyna się jako koacerwat, kleista kropla, a Haldane zaproponował hipotezę, że wczesne oceany były pierwotną zupą niewielkich organicznych molekuł[2].
Wyjaśnienie
Jedna z wczesnych hipotez dotyczących biogenezy na Ziemi. Głosiła w późniejszych wersjach, że energii do połączenia się związków chemicznych w proste cząsteczki organiczne dostarczyły wyładowania elektryczne zachodzące w burzliwej atmosferze wczesnej Ziemi. Cząsteczki te później zgrupowały się razem, tworząc RNA, a następnie późniejsze łańcuchy DNA[3]. Pogłębiając ten temat można powiedzieć, że pierwotny skład ziemskiej atmosfery był zbliżony do składu atmosfery zewnętrznych planet Układu Słonecznego. Atmosfera taka zawierała znaczne ilości dwutlenku węgla, wodoru, amoniaku oraz metanu, a niewiele tlenu. Właśnie w takich warunkach, pod wpływem silnego promieniowania kosmicznego, promieniowania UV oraz wyładowań elektrycznych jako źródła energii, powstało życie[4].
Eksperyment Millera
W latach 50. XX w. naukowcy zaczęli interesować się początkami życia na Ziemi i zaczęli rozważać różne możliwe sposoby powstania aminokwasów w początkowym okresie istnienia Ziemi. Stanley Miller i Harold C. Urey w 1953 roku przeprowadzili eksperyment, w którym z mieszaniny wody, metanu, amoniaku oraz wodoru udało im się otrzymać m.in. podstawowe aminokwasy[5]. Dalsze badania wykazały, że prawie wszystkie aminokwasy występujące w białkach mogą powstać z prostych związków węgla i azotu pod warunkiem dostarczenia dostatecznej ilości energii.
Przeprowadzone eksperymenty jednoznacznie pokazują, że w pierwotnej atmosferze, składającej się z podstawowych związków nieorganicznych pod wpływem temperatury, wyładowań atmosferycznych lub promieniowania kosmicznego jest możliwa synteza podstawowych cegiełek życia – związków organicznych, jakimi są aminokwasy.
| praatmosfera | źródło energii | powstające aminokwasy |
|---|---|---|
| metan, amoniak, wodór, para wodna | wyładowanie elektryczne | glicyna, alanina, kwas aminomasłowy |
| metan, amoniak, wodór, siarkowodór | cysteina, metionina i inne |
Kontekst historyczny
Hipoteza pierwotnej zupy Oparina powstała w Związku Radzieckim w latach 20. XX wieku i miała być m.in. dowodem na nieistnienie Boga[1]. Pomimo obciążenia świątopoglądowego jego twórców, hipoteza ta jest jednym z pierwszych naukowych ujęć biogenezy[1].
Z kolei eksperyment Millera stał się obok odkrycia struktury DNA przez Watsona i Cricka w tym samym roku, symbolem mocy wyjaśniającej nowych technik badawczych w naukach o życiu[1].
Ze względu na postępy w naukach biologicznych, geochemii i geofizyce, hipoteza zupy pierwotnej ma obecnie znaczenie tylko historyczne[1].
Zobacz też
Przypisy
- 1 2 3 4 5 Rozdział 4, [w:] January Weiner, January Weiner 3, Jak powstało życie na Ziemi, ebook, Copernicus Center Press, 2023, ISBN 978-83-7886-640-4.
- ↑ Rozdział 4, [w:] Stuart A. Kauffman, Świat poza fizyką. Powstanie i ewolucja życia, Kraków: Copernicus Center Press, 2021, ISBN 978-83-7886-552-0.
- ↑ Robin Dunbar, Ewolucja, pytanie 31, Warszawa: PWN, 2024, ISBN 978-83-01-23725-7.
- ↑ Główne etapy rozwoju organizmów na Ziemi [online], Zintegrowana Platforma Edukacyjna [dostęp 2026-06-01].
- ↑ Bryson 2006 ↓, s. 298. Cytat: "Po kilku dniach woda w kolbach zmieniła kolor na zielonożółty, ponieważ w kolbach utworzyła się gęsta zupa aminokwasów, kwasów tłuszczowych, cukrów i innych związków organicznych. “Jeżeli Bóg nie zrobił tego w taki sposób, to przeoczył niezłą metodę", stwierdził (...) Harold Urey."
Bibliografia
- Bill Bryson: Krótka historia prawie wszystkiego. Poznań: Zysk i S-ka, 2006. ISBN 978-83-7298-888-1.